ID.nl logo
Zekerheid & gemak

Stator, rotor en freewheel: zo werkt een e-bike

De belangrijkste onderdelen waarop een elektrische fiets zich onderscheidt van de traditionele stadsfiets zijn de accu en de motor. Beiden kunnen niet zonder elkaar en zijn van essentieel belang bij de elektrische aandrijving van een e-bike. Maar hoe werken die onderdelen precies en hoe zorgen ze ervoor dat de elektrische fiets in beweging komt? In dit artikel leggen we het je haarfijn uit.

PCM heeft samen met onze collega's van Computer!Totaal en Kieskeurig.nl een grote test van e-bike-accu's gedaan. De resultaten zijn nu gratis te downloaden.

De accu zorgt voor de stroomtoevoer van de elektromotor in de e-bike en zit achterop bij de bagagedrager of in het frame van de fiets verwerkt. De accu is opgebouwd uit meerdere accucellen, die met elkaar verbonden zijn en samen de capaciteit van de accu bepalen. Deze capaciteit wordt uitgedrukt in wattage per uur. Hoe hoger deze waarde, hoe langer de fiets meegaat op één acculading en/of hoe groot de actieradius van een e-bike is. Uiteraard hangt het verbruik ook af van het gebruik en de overige onderdelen van de fiets, zoals de typen sensoren en het soort motor.

Soort accu

De meest gebruikte soort accu in een e-bike is de Lithium-ion-batterij (kortweg: Li-ion). Door de hoge energiedichtheid kunnen deze accu’s meer stroom opslaan, terwijl het gewicht van de batterij beperkt is. Dat zorgt er weer voor dat een elektrische fiets langer meegaat op één acculading.

Ander typen accu zijn de Nikkel Methaalhydride (Nimh) en de Lithium-ion-polymeer (LiPo). De Nimh-accu is relatief groot en ontlaadt snel, vandaar dat dit type nauwelijks meer verkrijgbaar is. De LiPo-accu komt steeds vaker voor en is eigenlijk de verbeterde versie van de Li-ion omdat hij langer meegaat op één acculading. Ze zijn ook een stuk duurder.

Sensoren

E-bikes zijn uitgerust met één of meerdere sensoren. Deze sensoren bepalen wanneer de motor zijn werk moet doen, maar ook de mate van ondersteuning tijdens de fietstocht. De meest bekende typen zijn de trapkrachtsensor en de rotatiesensor.

Een rotatiesensor zit op elke e-bike en registreert of de trappers van een fiets worden gebruikt. Dit is voor de motor het signaal om ondersteuning te bieden. Het voordeel is dat de gebruiker direct ondersteuning krijgt tijdens het optrekken. In combinatie met het rijprogramma wordt uiteindelijk de ondersteuning door de motor bepaald.

Een trapkrachtsensor geeft door hoeveel kracht er op de pedalen wordt gezet. Het type programma dat de fietser kiest en de kracht die uitgeoefend wordt op de trappers, bepaalt uiteindelijk hoeveel ondersteuning de motor geeft. Daarbij geldt: hoe harder de fietser trapt, hoe hoger de snelheid. De sensor zorgt voor een heel natuurlijk gevoel van fietsen, wat met name fijn is in heuvelachtige gebieden. Deze sensor is doorgaan wat duurder dan een rotatiesensor en vraagt wat meer van de accu, waardoor de actieradius van de fiets wat lager ligt.

Sommige e-bikes hebben ook een snelheidssensor die voor een nauwkeurige afstelling van je snelheid zorgt. Een elektrische fiets biedt namelijk maar tot een snelheid van maximaal 25 kilometer per uur aan ondersteuning.

Borstelloze elektromotor

E-bikes maken gebruik van een zogenoemde borstelloze elektromotor. Deze is opgebouwd uit twee hoofdgedeelten: de stator en de rotor. De stator zit vast aan het frame van de fiets, de rotor is het deel dat kan draaien. De rotatie is mogelijk doordat beide onderdelen zijn uitgerust met magnetisch materiaal. Daarbij trekt de magneet in het vaste gedeelte (stator) de magneet in het draaiende gedeelte (rotor) telkens naar zich toe. Om te zorgen dat de rotor vervolgens niet tot stilstand komt vanwege de magnetische aantrekkingskracht, moeten de magneet in de stator van polariteit veranderen zodat de beweging gecontinueerd wordt.

Om de polariteit te veranderen, moet een van de magneten een elektromagneet zijn in de vorm van een spoel van koperdraad. Als daar stroom doorheen loopt, ontstaat er magnetische kracht. Als de stroomrichting wordt omgedraaid door middel van wisselstroom, verandert de elektromagneet ook van polariteit. Door deze techniek, maakt de rotor (het ronddraaiende gedeelte) dus een continue beweging. De rotor zit vast aan het wiel, waardoor de e-bike in beweging komt.

Plaats motor

De motor van een e-bike kan op drie verschillende plekken in een fiets zitten: het voorwiel, in het midden bij de trapas, of in het achterwiel. De motortechniek van de drie verschillende typen is grotendeels hetzelfde, al is er één belangrijk verschil: bij een naafmotor (in voor- en achterwiel) draait de rotor met de permanente magneet om het magnetisch veld van de stator heen, terwijl bij de middenmotor de permanente magneet juist binnen de stator draait.

Freewheel

Een e-bike is niet alleen maar elektrisch aangedreven: dankzij de combinatie van elektriciteit en spierkracht onderscheidt de elektrische fiets zich van bijvoorbeeld een snor- of bromfiets. Dit is mogelijk dankzij het freewheel bij het achterwiel. Deze zorgt ervoor dat de beweging die door de elektromotor tot stand komt wordt gescheiden van de beweging die de fietser zelf maakt. Dit is mogelijk doordat de ene helft van het freewheel aan de rotor vastzit, terwijl de andere helft verbonden is met de achterste tandwielen. Het voortandwiel drijft via de ketting de achtertandwielen aan. Het trapmechanisme kan op die manier volledig losstaan van de rotor.

De e-bike onderscheidt zich dus dankzij een slim staaltje elektrotechniek van een traditionele stadsfiets. De ontwikkeling van deze onderdelen gaat snel en daardoor worden e-bikes steeds geavanceerder en kunnen elektrische fietsen steeds meer kilometers afleggen met één aaculading.

Download hier de gratis PDF met de testresultaten van de E-bike Accutest.

▼ Volgende artikel
Column: A Knight of Seven Kingdoms is wat Game Of Thrones nooit durfde te zijn
© HBO Max
Huis

Column: A Knight of Seven Kingdoms is wat Game Of Thrones nooit durfde te zijn

Game of Thrones kennen we als een reeks brute, grootschalige verhalen, maar A Knight of Seven Kingdoms is het tegenovergestelde. Wat blijkt? Met een schattig, kleinschalig verhaal voelt Westeros alleen maar groter.

Het regent. Op een heuvel, onder een boom, zien we een kast van een vent in de weer met een schop. Een ridder, lijkt het. Hij graaft een graf. Tegelijkertijd praat de ridder in zichzelf: er is in de buurt een toernooi, en we kijken waarschijnlijk naar de winnaar. De muziek zwelt op, terwijl onze held vastberaden in de verte staart. De iconische Game of Thrones-muziek lijkt ons te gaan overspoelen, klaar om naar een prachtig geanimeerde intro te gaan. In plaats daarvan, knippen we naar een shot waarin onze held achter een boom staat te poepen.

Watch on YouTube

De boodschap is duidelijk: de serie heeft schijt aan de verwachtingen die je van Game of Thrones hebt. De serie stond er ooit immers om bekend dat het brak met de conventies van mainstream fantasy. Nu de reeks daar inmiddels zelf toe behoort, is het aan A Knight on Seven Kingdoms om er weer een flinke draai aan te geven.

Een ridder van de heg

Nog een spin-off? George R. R. Martin is toch die schrijver die nooit schrijft? Tja, dat valt wel mee. Hoewel de beste man zich al tien jaar uit een hoekje probeert te schrijven met het langverwachte Winds of Winter, heeft hij een hoop andere verhalen in Westeros verteld.

Zo komen de verhalen van House of the Dragon uit het boek Fire and Blood, waarin we volgen hoe de Targaryen-familie zichzelf met generaties aan ruzies ten val brengt. Maar George R. R. Martin heeft de schaal ook wel eens flink verkleind: in het korte boek The Hedge Knight, dat nog stamt uit de vorige eeuw, volgen we een ridder en zijn schildknaap.

©HBO Max

Daarin volgen we de ridder Dunk - niet onze eigen Dunke, maar Ser Duncan The Tall. Hij is een ‘hagenridder’: een ridder zonder verwantschap aan een heer. Of, in andere woorden: een freelancer die, als hij niet werkt, in de heg mag slapen. Dunk blijft niet lang een zzp’er: hij ontmoet de kale stadsjongen Egg, die dolgraag zijn schildknaap wil zijn.

Vrede!?

De verhalen van dit geliefde tweetal bieden de basis van A Knight of the Seven Kingdoms. De twist? Er is vrede in Westeros - ja, het kan echt - en we volgen een nobody, dus er is ineens ruimte voor een gezellig, klein verhaal. Dat wordt gereflecteerd in de afleveringen: geen dik uur, maar een comfortabel halfuurtje.

©HBO Max

De ridder Dunk wil dolgraag bewijzen dat hij een eervolle ridder is, maar dat is in het brute Westeros best een uitdaging. Al helemaal als je een lompe lieverd als Dunk bent. Dan komt zo’n slimme, wereldwijze schildknaap als Egg ineens goed van pas.

Het wordt al helemaal lastig als je niet eens kan bewijzen dat je een ridder bent. Dan mag je namelijk niet eens meedoen aan een toernooi - eentje waarbij Dunk overigens zijn paard en zijn spullen kwijtraakt, mocht hij verliezen.

Meneer, mag ik meedoen?

Met dat toernooi wordt een van de Game of Thrones-clichés lekker op zijn kop gezet. In de oorspronkelijke serie zagen we in aflevering vier een heftig toernooi en House of the Dragon opende er zelfs mee: het is vaak een goede manier om zonder grote verhaalconsequenties te laten zien hoe gewelddadig Westeros is.

©HBO Max

In A Knight of the Seven Kingdoms komen we dat toernooi niet eens bínnen. Eerst moet Dunk maar eens bewijzen dat hij een ridder is, uitzoeken hoe zo’n toernooi werkt en een heer overtuigen hem te helpen - maar ook dansen, touwtje trekken en een poppenspel aanschouwen. Het is een fantastische stap terug van al die grootschalige oorlogen.

Doordat het verhaal zo’n piepkleine focus heeft, begin je om iedereen te geven: iemand die z’n paard verkoopt in A Knight of Seven Kingdoms is vele malen pijnlijker dan een draak die wordt doodgeschoten in Game of Thrones. We bevinden ons nog steeds in de brute wereld, maar het komt allemaal wat harder aan omdat we ook zien hoe grappig en gezellig het kan zijn.

©HBO Max

Een fossiele brandstof

Toch loopt ook A Knight of Seven Kingdoms een zeker risico. De kwaliteit van Game of Thrones kelderde toen de makers het bronmateriaal inhaalden. Ook die van House of the Dragon nam wat af, toen showrunner Ryan Condal besloot George R.R. Martin niet langer te raadplegen en de grote climax werd doorgeschoven naar het volgende seizoen.

Er zijn momenteel drie korte boeken rondom Dunk en Egg, waarvan dit eerste seizoen het eerste boek beslaat. George R.R. Martin zegt nog twaalf verhalen in zijn hoofd te hebben, maar volgens HBO-baas Casey Bloys moeten de seizoenen van A Knight of Seven Kingdoms jaarlijks verschijnen: dat klinkt goed, maar dan mag Martin wel even doorschrijven. Zijn verhalen voelen nu als een fossiele brandstof: het is een enorm waardevolle bron, maar die wordt niet echt meer aangevuld.

©HBO Max

Gelukkig lijken showrunner Ira Parker en George R.R. Martin goed bevriend. De schrijver heeft Parker een outline gegeven van de twaalf verhalen, dus in theorie kan de serie daarmee verder - maar laten we niet vergeten dat dit bij de laatste seizoenen van Game of Thrones óók het geval was.

Bombastisch gefluit

Toch verdient Ira Parker ons optimisme, want A Knight of Seven Kingdoms is een fenomenale toevoeging aan de wereld van A Song of Ice and Fire. Verhalen hebben contrast nodig: door het klein te houden, voelt de wereld groot. Door het lief te houden, komen de gemene momenten keihard aan.

©HBO Max

De muziek is hier een spectaculair voorbeeld van. De bombastische muziek wordt ons aan het begin als wortel voorgehouden, maar dat is het ook wel - in plaats daarvan moeten we het doen met een gezellig gitaartje, iemand die fluit en het gezang van de vogeltjes.

Als het balletje dan eenmaal gaat rollen, neemt de muziek toch een bombastischer formaat aan - maar op dat moment voelt het verdiend. En, het allerbelangrijkste: in die epische muziek zit óók gewoon nog dat schattige gefluit.

Afleveringen van A Knight of Seven Kingdoms verschijnen wekelijks op HBO Max.

▼ Volgende artikel
Doctor Sleep-regisseur gaat Stephen King-verhaal The Mist verfilmen
Huis

Doctor Sleep-regisseur gaat Stephen King-verhaal The Mist verfilmen

Mike Flanagan, die eerder onder andere de Stephen King-verhalen Doctor Sleep en The Life of Chuck verfilmde, gaat zich weer bezighouden met een film gebaseerd op een boek van de horrorschrijver. Ditmaal gaat het om The Mist.

Dat is opvallend, omdat The Mist in 2007 ook al verfilmd werd. Toen was het Frank Darabont die de film regisseerde, nadat hij eerder al naam maakte met Stephen King-verfilmingen The Shawshank Redemption en The Green Mile. De in 2007 uitgekomen verfilming van The Mist viel al goed in de smaak, dus sommige fans vragen zich dan ook af of het verhaal nog een verfilming nodig heeft.

Hoe dan ook is Flanagan tegenwoordig een expert op het gebied van Stephen King-films. Zoals gezegd heeft hij al bewerkingen van verhalen als The Life of Chuck, Doctor Sleep en Gerald's Game geleverd, en werkt hij ook aan een miniserie gebaseerd op Carrie. Daarnaast gaat hij de zevendelige Stephen King-epos The Dark Tower omtoveren tot een serie, al is niet bekend wanneer dat gaat gebeuren.

Over The Mist

Het in 1980 verschenen boek The Mist draait om een mysterieuze mist die een dorpje in zijn ban houdt. De mist maakt mensen niet alleen dood, er zitten ook allerlei monsters in die mist uit een andere dimensie. Overigens kwam tien jaar geleden ook een serie gebaseerd op The Mist uit, maar zonder veel succes. De eerdere verfilming uit 2007 wordt wel gezien als een succesverhaal - in ieder geval op kwalitatief gebied.

Mike Flanagan

Flanagan is overigens niet alleen bekend voor zijn verfilmingen van Stephen King-boeken. Hij heeft ook veel succes met zijn horrorseries op Netflix, waaronder The Haunting of Hill House, The Haunting of Bly Manor, Midnight Mass en The Fall of the House of Usher.